ナトリウム: 生物学的な特徴

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このページの最終更新日: 2022/07/26

  1. 概要: ナトリウムとは
    • 基本的性質
  2. ナトリウムの生物学的重要性
    • 栄養素としてのナトリウム
    • 膜電位の調節

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概要: ナトリウムとは

ナトリウム sodium は、原子番号 11 の元素である。記号は Na で、アルカリ金属に属する。地球上で 6 番目に量が多い元素で、地球の 2.8% に相当する。

非常に反応性が高い元素であり、自然界では単体の結晶として存在しない。水酸化ナトリウム NaOH の電気分解により、Humphrey Davy が 1807 年に単離した。


ナトリウムの結晶
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基本的性質

原子番号

11

原子量

22.989769

融点

97.72 °C

電子配置

1s2 2s2 2p6 3s1


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ナトリウムの生物学的重要性

ナトリウムには、以下のような重要な生物学的性質がある。

  • ナトリウムは、膜電位の調節 に重要な元素である。細胞の外側で、ナトリム濃度が高く保たれている。

栄養素としてのナトリウム

ナトリウムは人体に必須の元素であるが、現代人の生活スタイルではナトリウムを過剰に摂取することになるため、とくに意識してナトリウムを摂取する必要はない。むしろ、取りすぎないように注意する必要がある。

ヒトが 1 日に必要な摂取量は、500-600 mg/day 程度で、食塩相当量にすると 1.5 g/day ほど。一般に我々はこれよりも多くの食塩をとっており、日本人の摂取基準量は成人男性で 7.5 g/day 未満、成人女性で 6.5 g/day 未満とされている。

ナトリウムが多く含まれる食品は、たとえば以下の通り (3)。

  • 塩、醤油、味噌など
  • 漬物、ふりかけ、佃煮など

膜電位の調節

ナトリウムポンプ (Na++/K++ ATPase) の作用によって、カリウムの濃度は細胞の内側で高く、ナトリウムの濃度は細胞の外側で高い状態に保たれている。

ナトリウムポンプ (Public domain)


神経細胞 では、この細胞内外の Na+ の濃度の違いが、神経伝達に重要である。つまり、細胞膜にある 電位依存性ナトリウムチャネル が開くと、細胞外から Na+ が一気に細胞内に流入し、これが電気信号になるのである。詳細は以下のページを参照のこと。

血中ナトリウム濃度が高くなりすぎると、細胞内から水が失われる (参考: 浸透圧のページ)。最終的には意識を失い、死に至る。醤油を一気飲みしてはいけない理由である。


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References

  1. Amazon link: 岩波 理化学辞典 第5版: 使っているのは 4 版ですが 5 版を紹介しています。
  2. By The original uploader was <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/User:Dnn87" class="extiw" title="wikipedia:User:Dnn87">Dnn87</a> at <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/" class="extiw" title="wikipedia:">English <span title="free online encyclopedia that anyone can edit">Wikipedia</span></a>. - Transferred from <span class="plainlinks"><a class="external text" href="https://en.wikipedia.org">en.wikipedia</a></span> to Commons., CC BY-SA 3.0, Link
  3. ナトリウムが多い食べ物・食品ランキング TOP100. Link: Last access 2021/12/23.

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